本项目基于热氧催化剂的可控降解母粒配方的设计，开发一种新型可控降解农膜制品。为提高农膜的降解可控性，项目针对北疆主要植棉区气候环境特点，建立生态区气候环境因子和农膜降解规律之间的内在关系，以实验室模拟和大田观测相结合的方法，开展覆膜区各环境因素与农膜降解速率变化规律实验研究，建立农膜降解模型和生产施用推荐决策支持系统，实现因地制宜、一区一配方、精准施用、降解可控。

一、项目方向的确立
新疆是我国重要的棉花生产基地，广泛采用膜下滴灌模式，但带来的白色污染已经成为制约现代农业发展的瓶颈问题。为此，政府、企业、科研院所进行了大量的研发和投入，其中可降解农膜是重要的解决方案之一，虽已开展了二十余年的应用和示范工作，但至今未能大规模推广使用。项目团队在认真调研的基础上，剖析了前人工作的成败，从而确立了项目研究方向：提出了以基于热氧催化剂可降解母粒设计合成出发，引入生态区气候环境因子，建立其与可降解农膜结构、配方、加工和生产施用的内在联系，以提高可降解农膜的降解可控性。
二、项目研究内容
1、可控降解母粒及农膜产品生产工艺研究：
合成功能性热氧催化剂，设计配方制备可控降解母粒，并进行工艺优化，获得原料处理、混料时间和顺序、不同模块温度、挤出速率等相关参数；将可控降解母粒加入聚烯烃制得可控降解农膜产品，获得吹膜工艺参数，农膜制品进行检验，产品质量达到国家相关标准。
2、可控降解农膜人工耐老化试验和堆肥试验研究：
研究可控降解农膜人工老化和降解过程，获得人工加速老化和降解的试验数据，预测农膜在自然条件下的降解周期，为田间试验提供参考。包括人工模拟老化试验和堆肥试验。人工模拟老化试验是对不同可控降解农膜样品在紫外线耐侯实验机中进行照射，定时观察每个样的表观现象，同时取样进行红外测试，并根据红外光谱图计算羰基指数，从而得出样品随时间变化的光降解曲线；堆肥试验是在模拟的需氧堆肥条件下，测定试样最终需氧生物分解能力。根据实际测量的总有机碳（TOC）含量可以计算出二氧化碳的理论释放量，得出可控降解农膜的生物降解率。
3、不同生态区可控降解农膜光降解和生物降解过程实验研究：
研究在不同的试验区，可降解地膜暴露在外的部分在不同日照时间、紫外光强、温度、湿度条件下的降解过程，取得相关数据和农膜样品，分析降解率的时空变化情况；同时，研究在不同的试验区不同土壤质地、土壤温度、酸碱度、盐度分布对于可降解地膜生物降解过程的影响，建立土壤中降解农膜的降解率在不同季节的变化规律。
4、新疆主要植棉区可控降解农膜的降解机理模型和生产施用推荐决策支持系统的建立：
根据新疆主要植棉区日照时间、温度、湿度、盐度等变化的特点，汇总数据分析，确定模型参数，探明可控降解农膜的降解规律，建立可控降解农膜降解机理模型。根据各地不同日照时间、紫外光强、温度、湿度等因素，建立一个实际所需诱导期数学模型。
根据可控降解农膜的降解规律、不同地域条件降解模型及确定的相关实验参数，制定不同地域条件下降解农膜的生产技术方案用于指导生产配方及工艺，并编写基于windows平台下的可控降解农膜生产施用推荐决策支持系统。
5、可控降解农膜的应用示范：
与相关公司进行合作，在新疆兵团团场做可控降解农膜应用示范工作，为地方提供技术支持，协同相关团场建立了研究示范基地，已在兵团农五师81、84、89、90团植棉区进行了应用和示范，取得了理想的效果，得到了广大棉农的好评。
三、项目分工
本项目主要分为四个方面：可控降解母粒及农膜产品生产工艺研究、可控降解农膜人工耐老化试验和堆肥试验研究、不同生态区可控降解农膜光降解和生物降解过程实验研究、信息的采集分析及模型的建立。我们每个人重点负责一块儿，但分工不分家，仍通力合作完成了项目。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
无